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什麼是鉛中毒?你該擔心的不只有鉛水管……

miss9_96
・2015/10/30 ・4334字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 545 ・八年級

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陰暗的房間裡,一名美國環保署研究人員正調查著管線中有鉛水管的數座城市,沿著住宅內的水管配線,分別取出樣本用水,再檢測內含的鉛濃度,企圖了解水中的鉛,從那裡來?研究人員枯燥地敲擊著鍵盤,倏然地,「叮」一聲輕響,螢幕上突然飆高的鉛濃度,她不可置信地看了看配線圖的位置是——含鉛水龍頭

美國環保署研究指出,水中鉛的來源,有部分是來自我們天天都會接觸到的水龍頭。右圖為焊接的鉛水管。from pixabay 和 wikimedia
美國環保署研究指出,水中鉛的來源,有部分是來自我們天天都會接觸到的水龍頭。右圖為焊接的鉛水管。from pixabaywikimedia

傾滅羅馬帝國的鉛水管?

距今一千多年前,鉛水管就已出現於歷史記載中[1],而在 1970 年代的羅馬日本台灣等國,鉛水管仍被廣泛使用在自來水管系統之中[1-3]。鉛的延展性佳,加上熔點低、易於鍛造加工的特性,讓它從古羅馬時代即被應用在白色油漆(PbCO3)、水管和各式容器[4]。考古學界的另一重大發現,是在羅馬人遺骸中,檢測出高濃度的鉛[1],因而懷疑當時遍佈全城的鉛水管流出高濃度的鉛水,讓全城的市民集體中毒,進而導致羅馬帝國的覆滅,甚至是放火燒掉自己首都的尼祿(Nero)皇帝,也是因為鉛中毒導致精神失常的緣故。但科學界對此則抱持不同看法,他們認為沉澱的水垢、以及羅馬市民們大量的取水,都大幅降低了飲水中的鉛含量 [8],所以鉛水管並不是羅馬帝國鉛中毒的主因。

反倒是當時羅馬、希臘人流行用鉛碗熬煮葡萄汁,再用熬出的甜漿製成甜酒享用;而在傳說中,這種甜酒十分好喝,但不知何因卻容易使得孕婦流產[4]。當時的人並不知道酒中的香甜何來,但現在我們推測得知,葡萄中的酸與鉛碗,生成了香甜、好吃但又好毒的化合物——醋酸鉛(Lead acetate)[6]。想不到,在那個年代,喝酒不僅傷身,更是玩命。

左:以羅馬城大火為題繪製的畫;右:遺留至今的羅馬鉛水管。from wikimedia
左:以羅馬城大火為題繪製的畫;右:遺留至今的羅馬鉛水管。from wikimedia

時光轉到近代,汽、機車和工業引擎燃燒含鉛汽油後的廢氣,讓大氣的鉛汙染日益嚴重,在 1970 年末,大氣的鉛濃度甚至高達 300 ppt,遠遠高於地球的自然背景值(0.5 ppt),嚴重的空氣汙染引發各界重視鉛中毒的議題 [4],呼應此議題,我國自來水處於1979年決定停用鉛水管 [3],以避免國民透過鉛管攝取到高濃度的鉛水。但是,自來水鉛管真的會溶出大量的鉛離子,流出劇毒的鉛水嗎?

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今(2015)年 2 月美國環保署在《環境.科學與科技》(Environmental Science & Technology)所刊登的論文 [7],也許可以提供我們一些答案,她們發現氧化的鉛管,會形成難溶於水的二氧化鉛(PbO2,反倒形成了一道堅固的保護層,有效地阻隔了鉛離子的溶出,因此使用鉛管運送自來水,其實不需要擔心鉛水的問題。但值得一提的是,研究人員在分段取水的採樣中發現,有幾戶住宅的自來水流經含鉛水龍頭時,水中的鉛濃度,居然上升了 4~13 倍,顯示住戶所使用的水龍頭,可能才是政府需要關注的焦點。我國標準檢驗局預計於(2015)年底公告水龍頭的新規範(鉛溶出值須低於 5 ppb),讓民眾能安心選用更優質、安全的水龍頭產品 [8]。

各國自來水鉛濃度標準

台灣-原水 [3] 台灣-用戶端 [3] 美國 [9] 日本 [10]
標準 0.05 mg/L 0.01 mg/L 0.015 mg/L 0.01 mg/L
結果 低於0.0089 mg/L 低於0.0017 mg/L
羅馬時期的建築,左為浴池,右為公共廁所。Rome from wikimedia
羅馬時期的建築,左為浴池,右為公共廁所。Rome from wikimedia

鉛中毒的可怕:穿透大腦組織的能力+瘋狂破壞DNA

生活中的鉛,通常來自於空氣汙染、含鉛的油漆等。鉛進入體內後,由於不易排除,所以身體會將鉛離子集中隔離於骨骼之中 [4,5]。鉛的毒性複雜,它會促使細胞凋亡、擾亂神經的傳導等 [11],在結構上,二價的鉛離子長得太像鈣和鋅離子,不僅會干擾血紅素生成的酵素引發貧血外 [5],更會讓身體累積過多的血紅素前驅物——aminolevulinic acid(ALA) [4],使人頭痛、失眠,甚至會引起婦女骨質疏鬆或是流產 [4,12]。

而且細胞膜上的鈣-ATP幫浦(Ca-ATP pump)還會將鉛離子誤認為鈣,堂而皇之的讓鉛離子無視血腦屏障地進入細胞,直接進到大腦組織之中 [13],影響星形膠質細胞(astroglial cell)成熟,並妨礙神經細胞髓鞘(myelin sheath)的產生,進而干擾了大腦發育 [11],因此美國疾病管制中心(Centers for Disease Control and Prevention, CDC)建議成人的血鉛濃度上限為 25 μg/dL,但孩童則降低至 10 μg/dL [5],甚至有些科學家呼籲,應該要調低至 2 μg/dL [5],因為研究中發現血鉛會嚴重影響孩童智力發育,血鉛平均每上升 1 μg/dL,學童 IQ 智力表現就會降低 1 點 [2]。幸好我國規定 1990 年後的汽車只能使用無鉛汽油,使得在那之後才出生的小孩,再也不會跟我們一樣,吸到都市裡滿滿是鉛的髒空氣了~(拭淚)

近代生活環境中,最容易接觸到鉛的來源是油漆和含鉛汽油,幸好在鉛中毒的研究逐漸明朗之後,這兩者漸漸地退出了我們的生活。from pixabay 和 wikimedia
近代生活環境中,最容易接觸到鉛的來源是油漆和含鉛汽油,幸好在鉛中毒的研究逐漸明朗之後,這兩者漸漸地退出了我們的生活。from pixabay 和 wikimedia

為什麼鉛離子對細胞有這麼嚴重的傷害呢?科學家認為,鉛離子會增加活性氧自由基的濃度,而自由基高度反應性的特性,會氧化破壞細胞內所有的零組件,整顆細胞就此壞光光。研究文獻指出,鉛離子會抑制抗氧化防禦系統(Glutathione, Super Oxide Dismutase and Catalase),使細胞無法中和自由基(HO2•, H2O2, O2 •)的毒性,讓自由基大肆破壞DNA、氧化脂質和蛋白質 [11],搞得一團糟之後,壞掉的細胞就只好啟動自爆程序-細胞凋亡了~

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吃什麼才能防止鉛中毒?

那要吃什麼才能抵抗鉛中毒呢?如果提問者是一隻老鼠,那麼來自南台灣的學者們,正好可以提出一個解答,任職於成功大學的郭玉良教授,和高雄第一科技大學的李家偉教授,整理了以往動物實驗的結果,分析出下列的營養素能夠保護身體、抵禦鉛中毒的傷害 [14],當然,再次強調,這些結果的對象都是老鼠,不是人類~

營養素 動物實驗中受到保護的器官
維他命 C 肝臟、腎臟、中樞神經系統
維他命 E 肝臟、中樞神經系統
維他命 B6 肝臟
β-胡蘿蔔素 睪丸
睪丸
肝臟、腎臟

你該擔心的真正威脅:沒良心的商人

相信大家對頂新的油品事件仍心存芥蒂,而很多明知不可食用的物料,常因壓低成本或為矇混檢驗流程,而被加入食品與用品中。在此也讓我們來看看歐洲發生的真實案例:在匈牙利的料理中,紅椒粉是相當重要的佐料,匈牙利燉牛肉等美味的料理中,都會加入紅椒粉來增添獨特的風味。1994年,有數十名愛吃紅椒粉的匈牙利國民因鉛中毒住進醫院,深入調查後發現,竟是不良商人將外觀同是紅色的氧化鉛(PbO)混入紅椒粉,壓低成本以獲取不當利益,震驚全國的食安事件撼動了政府,甚至設立了紅椒粉檢驗機制,希望這類醜聞不再發生(聽起來很熟悉對吧~)[15]!

由左至右分別為紅椒粉(左);燉牛肉(中);氧化鉛(右)。from wikimedia
由左至右分別為紅椒粉(左);燉牛肉(中);氧化鉛(右)。from wikimedia

而在大西洋彼岸的美國也是雞犬不寧,2007 年,在美國爆發了含鉛玩具的醜聞 [16],中國廠商為了節省成本使用了較廉價的含鉛油漆來製作玩具,當孩童啃咬這類玩具時,吃掉的可不是只有上頭的含鉛油漆,更吃掉了孩子們的未來。而沒良心的商人兜售來路不明的中藥更是一大隱憂,成功大學曾報告一名案例 [17],家長因為想改善男童的過敏體質,讓他長期服用來路不明的中藥,沒想到中藥含有高量的鉛,診斷時男童的血鉛已逼近 35 μg/dL(孩童的標準為 10 μg/dL)。

而台北榮總也曾報導過兩名男子困窘的經歷 [18],他們分別想要治療自身的肛門和下肢潰瘍,塗抹了來路不明的含鉛膏藥,結果引起肛門組織壞死、貧血和頭暈等疾病,其中一名患者的血鉛數值甚至高達 226 μg/dL(成人的標準為 25 μg/dL),幾乎是上限值的十倍。看了這麼多要錢不要命的例子,我們可以了解到在現今的社會裡,最大的敵人其實不是鉛水管,而是那些躲在暗處的不良商人。因為有的時候人心,比鉛還毒

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寫在文末

看著這次的鉛水管新聞,筆者感到十分的困惑。媒體忙著傳達民眾對鉛水管的恐懼,而政府急著道歉和動用預算安撫民心。因此筆者期望能藉此文進行考證與探究,盼能拋磚引玉,引發更多思考與共鳴。

  • 本文感謝Trista協助
  • [註]:為求書寫流利和情節起伏,本文首段所出現的情境和對話皆為模擬。

參考文獻

  • [1] Korn M, Andrade JB, Jesus DS, Lemos VA, Bandeira ML, Santos WN, et al. Separation and preconcentration procedures for the determination of lead using spectrometric techniques: a review. Talanta. 2006;69:16-24.
  • [2] Naofumi Shiomi (2015) An assessment of the Causes of Lead Pollution and the Efficiency of Bioremediation by Plants and Microorganisms. DOI: 10.5772/60802
  • [3] 鉛管專區。台北自來水事業處官網。
  • [4] John Emsley (2000) 分子博覽會-輕鬆瞭解生活中的化學物質。商周出版,中華民國,台北
  • [5] Amaya MA, Jolly KW, Pingitore NE, Jr. Blood lead in the 21st Century: The sub-microgram challenge. Journal of blood medicine. 2010;1:71-78.
  • [6] De Muynck D, Cloquet C, Smits E, de Wolff FA, Quitte G, Moens L, et al. Lead isotopic analysis of infant bone tissue dating from the Roman era via multicollector ICP-mass spectrometry. Analytical and bioanalytical chemistry. 2008;390:477-486.
  • [7] Simoni Triantafyllidou, Michael R. Schock, Michael K. DeSantis, and Colin White (2015) Low Contribution of PbO2-Coated Lead Service Lines to Water Lead Contamination at the Tap. Environmental Science & Technology, 49, 3746-3754
  • [8] 經濟部標準檢驗局針對媒體報導「好的水龍頭外銷 劣品留全民」及「水龍頭含鉛量高歐美28倍」新聞稿說明。經濟部標準檢驗局官方網頁。
  • [9] Bottled Water Everywhere: Keeping it Safe. 美國食品藥物管理署官方網頁.
  • [10] Jun Yoshinaga (2012) Lead in the Japanese living environment. Environmental Health and Preventive Medicine. 17, 433-443
  • [11] Gagan FLORA, Deepesh GUPTA, Archana TIWARI (2012) Toxicity of lead: A review with recent updates. Interdisciplinary Toxicology. 5, 47-58
  • [12] Tsung-Lin Tsai, Wen-Harn Pan, Yu-Teh Chung, Trong-Neng Wu, Ying-Chih Tseng, Saou-Hsing Liou and Shu-Li Wang (2015) Journal of Exposure Science and Environmental Epidemiology, DOI:10.1038/jes.2015.30
  • [13] Theodore I. Lidsky, Jay S. Schneider (2003) Lead neurotoxicity in children: basic mechanisms and clinical correlates. Brain, DOI: http://dx.doi.org/10.1093/brain/awg014
  • [14] Ping-Chi Hsu, Yueliang Leon Guo (2002) Antioxidant nutrients and lead toxicity. Toxicology, 180, 33-44
  • [15] Joe Schwarcz (2004) 蘇老師化學五四三:懂 3 點化學很有用。天下文化。中華民國,台北
  • [16] Why all the lead in Chinese-made goods? Taipei Times. 
  • [17] 李俊璋;陳嘉惠;陳櫻丹;林亭儀 (2009) 由中國大陸兒童鉛中毒事件談兒童鉛中毒預防。環境健康風險季刊。福利衛生部國民健康署
  • [18] Ming-Ling Wu, Jou-Fang Deng, Kon-Ping Lin, Wei-Jen Tsai (2013) Lead, Mercury, and Arsenic Poisoning Due to Topical Use of Traditional Chinese Medicines. The American Journal of Medicine, 126, 451-454
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蔣維倫。很喜歡貓貓。曾意外地收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學作家、科學月刊作家、故事作家、udn鳴人堂作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。 商業邀稿:miss9ch@gmail.com 文章作品:http://pansci.asia/archives/author/miss9

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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各種血球都缺乏,罕見的血液疾病——「再生不良性貧血」治療與保健提醒
careonline_96
・2023/12/19 ・2271字 ・閱讀時間約 4 分鐘

「那是個 20 多歲的大學生,來到急診的時候已經有嚴重的細菌感染。」成大醫院內科部血液科李欣學醫師表示,「抽血檢查發現患者的白血球、紅血球、血小板數量都嚴重偏低,後續確定診斷為嚴重再生不良性貧血。」

經過詢問,患者在就醫前已經一段時間容易頭暈,也沒特別在意,只有自行吃了一些號稱可以補血的東西,直到發生嚴重感染才就醫,狀況相當危急。李欣學醫師說,貧血的原因很多,在發現血球數量低下時,一定要至血液科就診,找出病因,並接受正確的治療。

再生不良性貧血(aplastic anemia)和一般貧血不同。再生不良性貧血是因為骨髓失去造血功能,導致紅血球、白血球、血小板數量都明顯偏低。李欣學醫師說,做骨髓檢查便會發現骨髓都空空的,原本應該存在的造血細胞已不見蹤影。

我們的血球具有不同的功能,當血球數量太少時,便會造成各種問題。缺少紅血球,患者可能出現頭暈、臉色蒼白、呼吸急促、容易疲倦等症狀;缺少白血球,患者便容易遭到感染;缺少血小板,患者的皮膚常會出現瘀青、出血點,也會有流血不止的狀況。各種血球的數量越少,相關症狀會越嚴重,甚至危及性命!

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再生不良性貧血是一種罕見的血液疾病,有兩個好發的年齡層,分別是 10 至 25 歲的族群,或是 50、60 歲以上的中老年人。李欣學醫師說,再生不良性貧血可能與病毒感染、基因遺傳、免疫失調、輻射曝露、有毒化學物質有關,但是絕大多數的病患都很難找到明確的因果關係。

在台灣每年大概會出現一百多個再生不良性貧血案例,民眾對此也較不熟悉,所以容易延誤就醫。李欣學醫師說,患者來到醫院時可能已經有嚴重感染,狀況比較危急。

臨床上有許多狀況都會導致血球數量低下,民眾如果在抽血時發現血球數量異常,建議找專業的血液科醫師仔細檢查評估,以找出血球低下的原因。李欣學醫師說,「千萬不要自行服用號稱可以補血的食品或藥物,以免延誤病情!」

嚴重再生不良性貧血必須積極治療

李欣學醫師說,再生不良性貧血在診斷時,醫師會根據患者血球低下的程度還有骨髓裡面的細胞量,來區分嚴重程度並決定其治療,根據國際上的共識,針對無症狀的輕度再生不良性貧血患者,有些僅需持續追蹤觀察,或進行輸血等支持性治療。

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但嚴重再生不良性貧血的患者,因為他們的白血球數量若低於 500/ul(正常值 4000 至 10000/ul),發生感染的機會相當高,血小板數量若低於 2 萬/ul(正常值 15 萬至 45 萬/ul),也會增加出血的風險,嚴重的更有可能危及性命,因此,一定要盡速積極介入治療。

在治療嚴重或非常嚴重再生不良性貧血時會考慮幾個部分。李欣學醫師說,首先要評估患者是否適合做造血幹細胞移植,假使患者較年輕且在兄弟姐妹中有適合的捐贈者,應該要儘快去做造血幹細胞移植。一般認為,造血幹細胞移植對 40 歲以下的患者來說是首選。

假使是年紀較大的患者,或是尚未找到合適的捐贈者時,則應考慮使用免疫抑制療法,利用抗胸腺細胞免疫球蛋白搭配免疫抑制劑來抑制不正常的免疫反應,可以幫助正常的造血幹細胞長回來,血球數量便能夠逐漸恢復。近年來在再生不良性貧血的一個重要進展,則是發現促血小板生成藥物,不論是單獨使用或搭配免疫抑制療法,都可以有助造血幹細胞和血球數量的恢復,對患者很有幫助。

再生不良性貧血患者在接受治療後,可能還需要經過一段時間血球數量才能逐漸回升,所以在日常生活中仍需要小心照護。李欣學醫師說,白血球低下時容易受到感染,請戴口罩、多洗手、避免出入公共場合、避免生食等。

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血小板低下時容易流血不止,請避免劇烈運動、使用軟毛牙刷避免牙齦出血、飲食方面要攝取充足纖維避免便秘。請務必依照指示服藥並按時血液科門診追蹤!

筆記重點記起來

  1. 再生不良性貧血是因為骨髓被自己的免疫系統攻擊而失去造血功能,導致紅血球、白血球、血小板數量都明顯偏低。
  2. 再生不良性貧血患者容易出現流血不止、嚴重感染的狀況,危及性命。
  3. 嚴重或非常嚴重再生不良性貧血患者需要積極接受治療,治療方式包括支持性療法、造血幹細胞移植、免疫抑制療法、促進血小板生成藥物等,可以有效恢復血球數目。
  4. 再生不良性貧血患者在接受治療後,需要經過一段時間血球數量才能逐漸回升,請務必按時回診,小心照護。

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無法製造各種血球、死亡率高——認識再生不良性貧血及治療方針
careonline_96
・2023/01/24 ・1925字 ・閱讀時間約 4 分鐘

台灣最常見的貧血是缺鐵性貧血,通常與女性月經流失有關,只要適度補充鐵質便能漸漸改善。至於再生不良性貧血就比較棘手,除了缺乏紅血球,連白血球、血小板都會缺乏。

台中榮民總醫院血液腫瘤科滕傑林醫師指出,再生不良性貧血(aplastic anemia)患者骨髓中的造血細胞遭到破壞,而無法製造各種血球。再生不良性貧血的發生原因仍不太清楚,可能與病毒感染、基因遺傳、免疫失調、接觸有毒化學物質或輻射線暴露有關。

再生不良性貧血較常見於 10 歲到 25 歲的年輕人,或者是 60 歲以上的族群,男性與女性發生的機率差不多。

再生不良性貧血警訊注意!

再生不良性貧血導致紅血球、白血球、血小板的數量都明顯下降,所以會造成多種症狀。

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紅血球負責輸送氧氣,缺乏紅血球讓人臉色蒼白、心跳加速、呼吸急促、體力變差、容易疲倦,長期嚴重貧血可能造成心臟衰竭。

白血球負責對抗入侵的病原,缺乏白血球就比較容易感染、發燒。除了來自外界的病原,也有自身的病原,因為人體的消化道、呼吸道、生殖道都存在許多細菌,當抵抗力低下時,便會伺機入侵。

血小板能幫助止血,缺乏血小板就容易流鼻血、牙齦流血、傷口流血不止、皮膚經常出現出血點或瘀青、月經過多,倘若出現內出血,可能危及性命。

出現明顯症狀的患者,大概都是屬於嚴重或非常嚴重的再生不良性貧血。因為各種血球都缺乏,如果後續沒有好好治療,再生不良性貧血的死亡率很高,滕傑林醫師說,「非常嚴重型再生不良性貧血患者,一年的死亡率可以高達 60% 至 70%!」懷疑再生不良性貧血時,要先排除其他的原因。如果排除可能的致病因素還無法找出貧血的原因,則要做骨髓檢查。

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滕傑林醫師說,再生不良性貧血病患骨髓檢查會發現骨髓空空的,造血細胞被大量脂肪組織所取代,如果已經排除其他原因,且兩側骨髓檢查都是這樣的結果,就可以診斷為再生不良性貧血。

嚴重再生不良性貧血怎麼辦

滕傑林醫師解釋,若是屬於輕度再生不良性貧血,可以持續追蹤觀察;至於嚴重和非常嚴重的再生不良性貧血就必須積極介入治療。

如果是 40 歲以下的患者,可以考慮做兄弟姊妹之間 HLA 完全吻合的造血幹細胞移植(骨髓移植)。滕傑林醫師說,如果是 40 歲以上,或是找不到合適的造血幹細胞捐贈者,可以使用免疫療法;而接受免疫療法,平均要 3、4 個月後才知道有沒有效,在這段時間患者還是有感染、出血的風險需特別小心。

目前的免疫療法是使用抗胸腺免疫球蛋白 ATG 加上免疫抑制劑,此外近期多了促進血小板生成藥物這個選項以提升整體治療反應率。

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再生不良性貧血的問題在於造血的工廠出狀況,而沒有辦法製造各種血球,所以無法單靠輸血或補充營養來改善,真正的關鍵是讓血球趕快長回來,因此一定要積極接受治療。

貼心小提醒

再生不良性貧血是個相對少見但嚴重的疾病,血液中的紅血球、白血球、血小板都會明顯缺乏,而導致臉色蒼白、心跳加速、呼吸急促、容易疲倦、出血不止、容易感染等問題。

對於 40 歲以下的病人,可以考慮兄弟姊妹之間 HLA 完全吻合的骨髓移植;對於 40 歲以上,或是沒有配對成功的病人,可使用免疫療法,或促進血小板生成藥物。在白血球低下時,患者很容易遭到感染,所以要戴口罩、勤洗手、避免生食、避開人潮,降低遭到感染的風險。

若未接受適當治療,非常嚴重型再生不良性貧血患者,一年的死亡率高達 60% 至 70%,滕傑林醫師叮嚀,若有相關症狀,應該盡快至血液科就診,並積極接受治療,改善存活率!

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什麼是鉛中毒?你該擔心的不只有鉛水管……
miss9_96
・2015/10/30 ・4334字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 545 ・八年級

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陰暗的房間裡,一名美國環保署研究人員正調查著管線中有鉛水管的數座城市,沿著住宅內的水管配線,分別取出樣本用水,再檢測內含的鉛濃度,企圖了解水中的鉛,從那裡來?研究人員枯燥地敲擊著鍵盤,倏然地,「叮」一聲輕響,螢幕上突然飆高的鉛濃度,她不可置信地看了看配線圖的位置是——含鉛水龍頭

美國環保署研究指出,水中鉛的來源,有部分是來自我們天天都會接觸到的水龍頭。右圖為焊接的鉛水管。from pixabay 和 wikimedia
美國環保署研究指出,水中鉛的來源,有部分是來自我們天天都會接觸到的水龍頭。右圖為焊接的鉛水管。from pixabaywikimedia

傾滅羅馬帝國的鉛水管?

距今一千多年前,鉛水管就已出現於歷史記載中[1],而在 1970 年代的羅馬日本台灣等國,鉛水管仍被廣泛使用在自來水管系統之中[1-3]。鉛的延展性佳,加上熔點低、易於鍛造加工的特性,讓它從古羅馬時代即被應用在白色油漆(PbCO3)、水管和各式容器[4]。考古學界的另一重大發現,是在羅馬人遺骸中,檢測出高濃度的鉛[1],因而懷疑當時遍佈全城的鉛水管流出高濃度的鉛水,讓全城的市民集體中毒,進而導致羅馬帝國的覆滅,甚至是放火燒掉自己首都的尼祿(Nero)皇帝,也是因為鉛中毒導致精神失常的緣故。但科學界對此則抱持不同看法,他們認為沉澱的水垢、以及羅馬市民們大量的取水,都大幅降低了飲水中的鉛含量 [8],所以鉛水管並不是羅馬帝國鉛中毒的主因。

反倒是當時羅馬、希臘人流行用鉛碗熬煮葡萄汁,再用熬出的甜漿製成甜酒享用;而在傳說中,這種甜酒十分好喝,但不知何因卻容易使得孕婦流產[4]。當時的人並不知道酒中的香甜何來,但現在我們推測得知,葡萄中的酸與鉛碗,生成了香甜、好吃但又好毒的化合物——醋酸鉛(Lead acetate)[6]。想不到,在那個年代,喝酒不僅傷身,更是玩命。

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左:以羅馬城大火為題繪製的畫;右:遺留至今的羅馬鉛水管。from wikimedia
左:以羅馬城大火為題繪製的畫;右:遺留至今的羅馬鉛水管。from wikimedia

時光轉到近代,汽、機車和工業引擎燃燒含鉛汽油後的廢氣,讓大氣的鉛汙染日益嚴重,在 1970 年末,大氣的鉛濃度甚至高達 300 ppt,遠遠高於地球的自然背景值(0.5 ppt),嚴重的空氣汙染引發各界重視鉛中毒的議題 [4],呼應此議題,我國自來水處於1979年決定停用鉛水管 [3],以避免國民透過鉛管攝取到高濃度的鉛水。但是,自來水鉛管真的會溶出大量的鉛離子,流出劇毒的鉛水嗎?

今(2015)年 2 月美國環保署在《環境.科學與科技》(Environmental Science & Technology)所刊登的論文 [7],也許可以提供我們一些答案,她們發現氧化的鉛管,會形成難溶於水的二氧化鉛(PbO2,反倒形成了一道堅固的保護層,有效地阻隔了鉛離子的溶出,因此使用鉛管運送自來水,其實不需要擔心鉛水的問題。但值得一提的是,研究人員在分段取水的採樣中發現,有幾戶住宅的自來水流經含鉛水龍頭時,水中的鉛濃度,居然上升了 4~13 倍,顯示住戶所使用的水龍頭,可能才是政府需要關注的焦點。我國標準檢驗局預計於(2015)年底公告水龍頭的新規範(鉛溶出值須低於 5 ppb),讓民眾能安心選用更優質、安全的水龍頭產品 [8]。

各國自來水鉛濃度標準

台灣-原水 [3] 台灣-用戶端 [3] 美國 [9] 日本 [10]
標準 0.05 mg/L 0.01 mg/L 0.015 mg/L 0.01 mg/L
結果 低於0.0089 mg/L 低於0.0017 mg/L

羅馬時期的建築,左為浴池,右為公共廁所。Rome from wikimedia
羅馬時期的建築,左為浴池,右為公共廁所。Rome from wikimedia

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鉛中毒的可怕:穿透大腦組織的能力+瘋狂破壞DNA

生活中的鉛,通常來自於空氣汙染、含鉛的油漆等。鉛進入體內後,由於不易排除,所以身體會將鉛離子集中隔離於骨骼之中 [4,5]。鉛的毒性複雜,它會促使細胞凋亡、擾亂神經的傳導等 [11],在結構上,二價的鉛離子長得太像鈣和鋅離子,不僅會干擾血紅素生成的酵素引發貧血外 [5],更會讓身體累積過多的血紅素前驅物——aminolevulinic acid(ALA) [4],使人頭痛、失眠,甚至會引起婦女骨質疏鬆或是流產 [4,12]。

而且細胞膜上的鈣-ATP幫浦(Ca-ATP pump)還會將鉛離子誤認為鈣,堂而皇之的讓鉛離子無視血腦屏障地進入細胞,直接進到大腦組織之中 [13],影響星形膠質細胞(astroglial cell)成熟,並妨礙神經細胞髓鞘(myelin sheath)的產生,進而干擾了大腦發育 [11],因此美國疾病管制中心(Centers for Disease Control and Prevention, CDC)建議成人的血鉛濃度上限為 25 μg/dL,但孩童則降低至 10 μg/dL [5],甚至有些科學家呼籲,應該要調低至 2 μg/dL [5],因為研究中發現血鉛會嚴重影響孩童智力發育,血鉛平均每上升 1 μg/dL,學童 IQ 智力表現就會降低 1 點 [2]。幸好我國規定 1990 年後的汽車只能使用無鉛汽油,使得在那之後才出生的小孩,再也不會跟我們一樣,吸到都市裡滿滿是鉛的髒空氣了~(拭淚)

近代生活環境中,最容易接觸到鉛的來源是油漆和含鉛汽油,幸好在鉛中毒的研究逐漸明朗之後,這兩者漸漸地退出了我們的生活。from pixabay 和 wikimedia
近代生活環境中,最容易接觸到鉛的來源是油漆和含鉛汽油,幸好在鉛中毒的研究逐漸明朗之後,這兩者漸漸地退出了我們的生活。from pixabay 和 wikimedia

為什麼鉛離子對細胞有這麼嚴重的傷害呢?科學家認為,鉛離子會增加活性氧自由基的濃度,而自由基高度反應性的特性,會氧化破壞細胞內所有的零組件,整顆細胞就此壞光光。研究文獻指出,鉛離子會抑制抗氧化防禦系統(Glutathione, Super Oxide Dismutase and Catalase),使細胞無法中和自由基(HO2•, H2O2, O2 •)的毒性,讓自由基大肆破壞DNA、氧化脂質和蛋白質 [11],搞得一團糟之後,壞掉的細胞就只好啟動自爆程序-細胞凋亡了~

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吃什麼才能防止鉛中毒?

那要吃什麼才能抵抗鉛中毒呢?如果提問者是一隻老鼠,那麼來自南台灣的學者們,正好可以提出一個解答,任職於成功大學的郭玉良教授,和高雄第一科技大學的李家偉教授,整理了以往動物實驗的結果,分析出下列的營養素能夠保護身體、抵禦鉛中毒的傷害 [14],當然,再次強調,這些結果的對象都是老鼠,不是人類~

營養素 動物實驗中受到保護的器官
維他命 C 肝臟、腎臟、中樞神經系統
維他命 E 肝臟、中樞神經系統
維他命 B6 肝臟
β-胡蘿蔔素 睪丸
睪丸
肝臟、腎臟

你該擔心的真正威脅:沒良心的商人

相信大家對頂新的油品事件仍心存芥蒂,而很多明知不可食用的物料,常因壓低成本或為矇混檢驗流程,而被加入食品與用品中。在此也讓我們來看看歐洲發生的真實案例:在匈牙利的料理中,紅椒粉是相當重要的佐料,匈牙利燉牛肉等美味的料理中,都會加入紅椒粉來增添獨特的風味。1994年,有數十名愛吃紅椒粉的匈牙利國民因鉛中毒住進醫院,深入調查後發現,竟是不良商人將外觀同是紅色的氧化鉛(PbO)混入紅椒粉,壓低成本以獲取不當利益,震驚全國的食安事件撼動了政府,甚至設立了紅椒粉檢驗機制,希望這類醜聞不再發生(聽起來很熟悉對吧~)[15]!

由左至右分別為紅椒粉(左);燉牛肉(中);氧化鉛(右)。from wikimedia
由左至右分別為紅椒粉(左);燉牛肉(中);氧化鉛(右)。from wikimedia

而在大西洋彼岸的美國也是雞犬不寧,2007 年,在美國爆發了含鉛玩具的醜聞 [16],中國廠商為了節省成本使用了較廉價的含鉛油漆來製作玩具,當孩童啃咬這類玩具時,吃掉的可不是只有上頭的含鉛油漆,更吃掉了孩子們的未來。而沒良心的商人兜售來路不明的中藥更是一大隱憂,成功大學曾報告一名案例 [17],家長因為想改善男童的過敏體質,讓他長期服用來路不明的中藥,沒想到中藥含有高量的鉛,診斷時男童的血鉛已逼近 35 μg/dL(孩童的標準為 10 μg/dL)。

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而台北榮總也曾報導過兩名男子困窘的經歷 [18],他們分別想要治療自身的肛門和下肢潰瘍,塗抹了來路不明的含鉛膏藥,結果引起肛門組織壞死、貧血和頭暈等疾病,其中一名患者的血鉛數值甚至高達 226 μg/dL(成人的標準為 25 μg/dL),幾乎是上限值的十倍。看了這麼多要錢不要命的例子,我們可以了解到在現今的社會裡,最大的敵人其實不是鉛水管,而是那些躲在暗處的不良商人。因為有的時候人心,比鉛還毒

寫在文末

看著這次的鉛水管新聞,筆者感到十分的困惑。媒體忙著傳達民眾對鉛水管的恐懼,而政府急著道歉和動用預算安撫民心。因此筆者期望能藉此文進行考證與探究,盼能拋磚引玉,引發更多思考與共鳴。

  • 本文感謝Trista協助
  • [註]:為求書寫流利和情節起伏,本文首段所出現的情境和對話皆為模擬。

參考文獻

  • [1] Korn M, Andrade JB, Jesus DS, Lemos VA, Bandeira ML, Santos WN, et al. Separation and preconcentration procedures for the determination of lead using spectrometric techniques: a review. Talanta. 2006;69:16-24.
  • [2] Naofumi Shiomi (2015) An assessment of the Causes of Lead Pollution and the Efficiency of Bioremediation by Plants and Microorganisms. DOI: 10.5772/60802
  • [3] 鉛管專區。台北自來水事業處官網。
  • [4] John Emsley (2000) 分子博覽會-輕鬆瞭解生活中的化學物質。商周出版,中華民國,台北
  • [5] Amaya MA, Jolly KW, Pingitore NE, Jr. Blood lead in the 21st Century: The sub-microgram challenge. Journal of blood medicine. 2010;1:71-78.
  • [6] De Muynck D, Cloquet C, Smits E, de Wolff FA, Quitte G, Moens L, et al. Lead isotopic analysis of infant bone tissue dating from the Roman era via multicollector ICP-mass spectrometry. Analytical and bioanalytical chemistry. 2008;390:477-486.
  • [7] Simoni Triantafyllidou, Michael R. Schock, Michael K. DeSantis, and Colin White (2015) Low Contribution of PbO2-Coated Lead Service Lines to Water Lead Contamination at the Tap. Environmental Science & Technology, 49, 3746-3754
  • [8] 經濟部標準檢驗局針對媒體報導「好的水龍頭外銷 劣品留全民」及「水龍頭含鉛量高歐美28倍」新聞稿說明。經濟部標準檢驗局官方網頁。
  • [9] Bottled Water Everywhere: Keeping it Safe. 美國食品藥物管理署官方網頁.
  • [10] Jun Yoshinaga (2012) Lead in the Japanese living environment. Environmental Health and Preventive Medicine. 17, 433-443
  • [11] Gagan FLORA, Deepesh GUPTA, Archana TIWARI (2012) Toxicity of lead: A review with recent updates. Interdisciplinary Toxicology. 5, 47-58
  • [12] Tsung-Lin Tsai, Wen-Harn Pan, Yu-Teh Chung, Trong-Neng Wu, Ying-Chih Tseng, Saou-Hsing Liou and Shu-Li Wang (2015) Journal of Exposure Science and Environmental Epidemiology, DOI:10.1038/jes.2015.30
  • [13] Theodore I. Lidsky, Jay S. Schneider (2003) Lead neurotoxicity in children: basic mechanisms and clinical correlates. Brain, DOI: http://dx.doi.org/10.1093/brain/awg014
  • [14] Ping-Chi Hsu, Yueliang Leon Guo (2002) Antioxidant nutrients and lead toxicity. Toxicology, 180, 33-44
  • [15] Joe Schwarcz (2004) 蘇老師化學五四三:懂 3 點化學很有用。天下文化。中華民國,台北
  • [16] Why all the lead in Chinese-made goods? Taipei Times. 
  • [17] 李俊璋;陳嘉惠;陳櫻丹;林亭儀 (2009) 由中國大陸兒童鉛中毒事件談兒童鉛中毒預防。環境健康風險季刊。福利衛生部國民健康署
  • [18] Ming-Ling Wu, Jou-Fang Deng, Kon-Ping Lin, Wei-Jen Tsai (2013) Lead, Mercury, and Arsenic Poisoning Due to Topical Use of Traditional Chinese Medicines. The American Journal of Medicine, 126, 451-454
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蔣維倫。很喜歡貓貓。曾意外地收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學作家、科學月刊作家、故事作家、udn鳴人堂作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。 商業邀稿:miss9ch@gmail.com 文章作品:http://pansci.asia/archives/author/miss9